ĐỒ án môn học cơ sở THIẾT kế máy 2 đề tài THIẾT kế hệ dẫn ĐỘNG THÙNG TRỘN

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CƠ KHÍ & ĐỘNG LỰC ĐỒ ÁN MƠN HỌC CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN GVHD : Phí Trọng Hùng SVTH : Ngô Thu Huyền MÃ SV : 18810620123 Hà Nội, tháng 5/2020 download by : skknchat@gmail.com ĐỀ TÀI Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án: 03 Hệ thống dẫn động thùng trộn bao gồm: 1- Động điện pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi ; 3-Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng trục; 4- Bộ truyền xích ống lăn; 5- Thùng trộn Số liệu thiết kế: Công suất trục băng tải, P(KW): Số vòng quay trục tang dẫn, n(v/ph): 53 Thời gian phục vụ, L(năm) : 7,5 Quay chiều, làm việc hai ca, tải va đập nhẹ (1 năm làm việc 300 ngày, ca làm việc giờ) Chế độ tải: T1 = T; t1 = 36s; T2 = 0,75T; t2 = 32s download by : skknchat@gmail.com LỜI NÓI ĐẦU Đất nước ta đà phát triển với xu hướng cơng nghiệp hóa đại hóa, phát triển lĩnh vực khoa học kỹ thuật Cơ khí, Cơ điện tử, Điện, Điện tử, Tự động hóa, Cơng nghệ thơng tin Giữ vai trò đặc biệt quan trọng, phụ thuộc người tiếp tục thay máy móc tự động hóa, mà người điều khiển hệ thống dây truyền hoạt động trơn chu Từ làm tăng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm, đảm bảo an toàn cho người lao động Để làm điều người kỹ sư phải có trình độ kiến thức chắn chế tạo, điều khiển tự động vận hành Vì đầu tư, quan tâm cho phát triển tương lai phải thực cách nghiêm túc từ từ trường Đại học kỹ thuật nơi mà sinh viên kỹ sư, cử nhân tương lai theo học Đồ án môn học Chi tiết máy tiền đề cho sinh viên ngành khí cịn ngồi ghế nhà trường Bước đầu định hướng việc phải làm gì, làm nào, cách thức thực sao… Để hiểu thiết kế chi tiết máy từ đơn giản tới phức tạp tới sản phẩm máy hồn chỉnh có cơng dụng định tương lai, qua có cách nhìn đắn ngành nghề theo học thêm yêu nghề Nội dung đồ án đề cập tới vấn đề thiết kế máy chế tạo máy Để làm đồ án sinh viên phải nắm kiến thức tài liệu môn học nguyên lý máy, chi tiết máy, dung sai kỹ thuật đo, vật liệu học, lý thuyết, sức bền vật liệu, tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, đọc vẽ kỹ thuật, phải biết thuật ngữ kí hiệu ngành khí Cùng với khơng thể thiếu ứng dụng phần mềm thiết kế khí chế tạo Autodesk AutoCAD 2D, Autodesk AutoCAD Mechanical, Autodesk Inventor 3D, SolidWorks 3D, Catia… Đồng thời thiết kế phải bám sát với thực tế để cho sản phẩm tạo có giá thành hợp lý, chi phí sản xuất thấp, tính thẩm mỹ cao, tuổi thọ tốt đảm bảo u cầu kỹ thuật cạnh tranh thị trường Khi thực làm đồ án em gặp phải số khó khăn định Như kiến thức chi tiết máy, kỹ vẽ Autocad 2D, Autodesk Inventor 3D gặp nhiều hạn chế Được giúp đỡ nhiệt tình q thầy khoa Cơ Khí Động Lực, trường Đại học Điện lực đặc biệt thầy giáo hướng dẫn , với giúp đỡ bạn thành viên khoa Cơ download by : skknchat@gmail.com Khí Động Lực bạn lớp D13CODT2 mà em hồn thành đồ án mơn học Do lần thực với vốn kiến thức tổng hợp nhiều hạn chế, dù có nhiều cố gắng sai sót điều tránh khỏi Em mong nhận đóng góp thầy bạn lần làm sau tốt Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, 5-2020 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực Ngô Thu Huyền download by : skknchat@gmail.com MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 : Chọn động 1.1.1 : Xác định công suất động 1.1.2 : Xác định số vòng quay sơ 1.1.3: chọn động 1.2 : Phân bố tỷ số truyền 1.2.1:Tỷ số truyền hệ dẫn 1.2.2:Công suất trục .3 1.2.3:Số vòng quay trục 1.2.4:Mô men xoắn trục CHƯƠNG 2: TINH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN 2.1 :Tính tốn thiết kế truyền xích 2.1.1 Chọn loại xích 2.1.2:Xác định số đĩa xích 2.1.3:Các hệ số điều kiện sử dụng .5 2.1.4:Xác định số bước xích 2.1.5:Kiểm tra số vòng quay tới hạn 2.1.6:Tính tốn vận tốc trung bình 2.1.7:Lực vịng có ích 2.1.8:Tính tốn kiểm nghiệm bước xích 2.1.9:Xác định khoảng cách trục số mắt xích .7 2.1.10: Tính chiều dài dây xích 2.1.11: Tính xác khoảng cách trục download by : skknchat@gmail.com 2.1.12: Kiểm tra số lần va đập xích giây 2.1.13: Kiểm nghiệm hệ số an toàn 2.1.14: Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 2.1.15: Lực tác dụng lên trục 2.1.16: Xác định thơng số đĩa xích 2.2 Tính tốn thiết kế chi tiết máy 2.2.1 Tính tốn truyền cấ 2.2.2 Tính tốn truyền cấ 2.3: Tính tốn thiết kế trục then 2.3.1:Vật liệu chế tạo trục ứng suất cho phép 2.3.2:Thiết kế sơ theo mô men xoắn 2.3.3:Xác định khoảng cách gối đỡ điểm đặt lực 2.3.4:Thiết kế trục 2.3.5:Chọn kiểm nghiệm then 2.3.6:Kiểm nghiệm độ bền trục 2.4 Tính tốn nối trục 2.5 Tính tốn ổ lăn: 2.6 Bôi trơn hộp giảm tốc, thiết kế vỏ hộp chi tiết liê CHƯƠNG 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ 3.1 3.2 Chọn thân máy: 3.1.1 Yêu cầu 3.1.2 Bôi trơn hộp giảm tốc Các chi tiết liên quan đến vỏ hộp 3.2.1 download by : skknchat@gmail.com Chốt định vị 3.2.2 Cửa thăm 58 3.2.3 Nút thông 58 3.2.4 Nút tháo dầu 59 3.2.5 Que thăm dầu 60 3.2.6 Bulong vòng 61 3.2.7 Vít tách nắp thân hộp giảm tốc 61 3.3 Các chi tiết phụ khác 61 3.3.1 Vòng chắn dầu 61 3.3.2 Vòng phớt 62 3.4 Dung sai lắp ghép 62 3.4.1 Dung sai lắp ghép bánh 62 3.4.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn 63 3.4.3 Dung sai lắp ghép vòng chắn dầu 64 3.4.4 Dung sai lắp ghép then 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG 1: CHỌN ĐỘNG CƠ VÀ PHÂN BỐ TỶ SỐ TRUYỀN 1.1 : Chọn động 1.1.1 : Xác định công suất động Hiệu suất truyền động kn br nbr ol4 x br br ol 0,99 0,92 x 0,97 1.0,97.0,97.0,994.0,92 0,83 : Hiệu suất truyền bánh trụ : Hiệu suất cặp ổ lăn : Hiệu suất truyền xích kn : Hiệu suất khớp nối Công suất trục công tác: Plv Plv 8(kW ) Hệ số tương đương đổi công suất làm việc sang đẳng trị Ktd i Ta tính : n i1 Ktd i Cơng suất cần thiết: Pct Pct P K lv td 8.0,89 8, 58 kW T max n 0,83 download by : skknchat@gmail.com 1.1.2 : Xác định số vòng quay sơ Tỷ số truyền chung : u ch u h ux Theo bảng 2.4 Tài liệu [1]: Đối với truyền xích, tỷ số truyền ux chọn khoảng Đối với hộp giảm tốc hai cấp, tỷ số truyền chọn khoảng Số vòng quay trục công tác : n Chọn sơ tỷ số truyền hệ thống : ( u sb u hgt u x 13.2 40 53 v / ph lv u x ,u hgt 13 ) 26 Số vòng quay sơ động : n n u sb lv 53.26 1378 sb (vòng/phút) Chọn số vòng quay đồng động n 1500(v / ph) db 1.1.3: chọn động Động điện có thơng số thỏa mãn P +) n +) đc đc 11kW Pct 8.58kW nsb 1378(v / p) Dựa vào phục lục P1.3 [1] ta chon động có thơng số sau: Kiểu động 4A132M4Y3 download by : skknchat@gmail.com download by : skknchat@gmail.com 56 download by : skknchat@gmail.com Đường Vít g C M Bề rộng mặt đế hộp: CHƯƠNG 3: CHỌN THÂN MÁY, BULONG VÀ CÁC CHI TIẾT PHỤ 3.1 Chọn thân máy: 3.1.1 Yêu cầu -Chỉ tiêu hộp giảm tốc khối lượng nhỏ độ cứng cao -Vật liệu làm vỏ gang xám GX15-32 -Hộp giảm tốc bao gồm: thành hộp, gân nệp, mặt bích, gỗi đỡ -Bề mặt lắp ghép nắp thân cạo mài để lấp sít, lắp có lớp sơn mỏng sơn đặc biệt 57 download by : skknchat@gmail.com -Chọn bề mặt ghép nắt thân: song song với mặt đế -Mặt phía lỗ tháo dầu với độ dốc khoảng 20 chỗ tháo dầu lõm xuống 3.1.2 Bôi trơn hộp giảm tốc -Để giảm mát cơng suất ma sát , giảm mài mịn đảm bảo nhiệt tốt đề phòng chi tiết bị han gỉ cần phải bôi trơn liên tục truyền hộp giảm tốc Phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc , ta dùng phương pháp bôi trơn ngâm dầu Mức dầu tối thiểu chọn cho dầu ngập chân bánh bị động cấp nhanh tính từ đỉnh trở lên -Dầu bôi trơn hộp giảm tốc : trước hết ta cần chọn độ nhớt dầu để bôi trơn cho hộp giảm tốc Theo bảng 18.11 – (T100) [2] với vật liệu làm bánh thép vận tốc 57 vòng (5 - 12,5) (m/s) ta chọn độ nhớt dầu chọn loại: Dầu tuabin 57 Dựa vào bảng 18.13 – (T101) -[2] ta 3.2 Các chi tiết liên quan đến vỏ hộp 3.2.1 Chốt định vị (B18.4b) -Mặt ghép nắp thân nằm mặt phẳng chứa đường tâm trục Lỗ trụ (Đường kính D) lắp nắp thân hộp gia cơng đồng thời Để đảm bảo vị trí tương đối nắp thân trước sau gia công lắp ghép, dùng chốt định vị Nhờ có chốt định vị, xiết bulong khơng làm biến dạng vịng ngồi ổ (do sai lệch vị trí nắp ổ), loại trừ nguyên nhân làm cho ổ chóng bị hỏng -Ta dùng chốt hình trụ có thơng số sau: d 58 download by : skknchat@gmail.com 3.2.2 Cửa thăm -Để kiểm tra, quan sát chi tiết máy hộp lắp ghép để đổ dầu vào hộp, đỉnh hộp có làm cửa thăm, cửa thăm đặt nắp Trên nắp có lắp thêm nút thơng Kích thước cửa thăm chọn theo bảng 18.5 tài liệu [2] A B 100 -Khi làm việc, nhiệt độ hộp tăng lên Để giảm áp xuất điều hịa khơng khí bên trơng bên ngồi hộp, người ta dùng nút thơng Nút thông lắp nắp cửa thăm A B M27 15 -Kích thước nút thơng theo bảng 18.6 tài liệu [2] 59 download by : skknchat@gmail.com 3.2.4 Nút tháo dầu -Sau thời gian làm việc, dầu bôi trơn bị bẩn (do bụi bẩn hạt mài) bị biến chất, cần phải thay dầu Để tháo dầu cũ, hộp có lỗ tháo dầu Lúc làm việc, lỗ bịt kín nút tháo dầu -Kết cấu kích thước nút tháo dầu tra bảng 18.7 tài liệu [2] (nút tháo dầu trụ) d M20 60 download by : skknchat@gmail.com 3.2.5 Que thăm dầu - Hộp giảm tốc bơi trơn cách ngâm dầu bắn tóe nên lượng dầu hộp phải đảm bảo điều kiện bôi trơn Để biết mức dầu hộp ta cần có thiết bị dầu Ở ta sử dụng que thăm dầu để kiểm tra mức dầu Hình dạng kích thước que thăm dầu hình 18.11-Trang96 - [2] 3.2.6 Bulong vịng ( Bảng 18-3a) Để nâng, vận chuyển HGT, nắp thân thường lắp thêm bu lơng vịng chế tạo vịng móc Ta chọn cách chế tạo bu lơng vịng nắp hộp giảm tốc Sử dụng Bulong vòng M10 3.2.7 Vít tách nắp thân hộp giảm tốc Có tác dụng tách nắp thân hộp giảm tốc Vít M14 30 3.3 Các chi tiết phụ khác 3.3.1 Vòng chắn dầu 61 download by : skknchat@gmail.com Để ngăn cách mỡ phận ổ với dầu hộp thường dùng vòng chắn mỡ (dầu) Vòng gồm từ đến rãnh tiết diện tam giác Cần lắp cho vòng cách mép thành hộp khoảng đến 2mm Khe hở vỏ (hoặc ống lót) với mặt ngồi vịng ren lấy khoảng 0,4mm 3.3.2 Vịng phớt -Vịng phớt lọi lót kin động gián tiếp nhằm mục đích bảo vệ ổ khỏi bụi bặm, chất bẩn, hạt cứng tập chất khác xâm nhập vào ổ Những chất làm ổ nhanh chóng bị mài mịn bị han gỉ Ngồi ra, vịng phớt cịn để phịng dầu chảy ngồi Tuổi thọ ổ lăn phụ thuộc nhiều vào vòng phớt -Vòng phớt dùng khác rộng dãi cấu tạo đơn giản, thay dễ dàng Nhưng nhược điểm chóng mịn ma sát lớn bề mặt trục có độ nhám cao 3.4 Dung sai lắp ghép 3.4.1 Dung sai lắp ghép bánh Dựa vào kết cấu làm việc , chế độ tải chi tiết hộp giảm tốc mà ta chọn kiểu lắp ghép bánh sau : H7 - Chịu tải vừa , thay đổi , va đập nhẹ ta chọn kiểu lắp trung k 62 download by : skknchat@gmail.com Bảng 3.5 Dung sai lắp ghép bánh : Mối lắp 30 H / k6 36 H / k6 42 H / k6 65 H / k6 3.4.2 Dung sai lắp ghép ổ lăn Khi lắp ghép ổ lăn ta lưu ý : - Lắp vòng lên trục theo hệ thống lỗ , lắp vịng ngồi vào vỏ theo hệ thống trục - Để vịng ổ khơng trơn trượt theo bề mặt trục lỗ hộp làm việc , cần chọn kiểu lắp trung gian có độ dơi cho vịng quay - Đối với vịng khơng quay ta sử dụng kiểu lắp có độ hở Chính mà lắp ổ lăn lên trục ta chọn mối ghép k6 , lắp ổ lăn vào vỏ ta chọn H7 63 download by : skknchat@gmail.com Bảng 3.6 Dung sai lắp ghép ổ lăn Mối lắp ES 25k 35k 55k 52H 80H 100H 3.4.3 Dung sai lắp ghép vòng chắn dầu Để dễ dàng cho việc tháo lắp, ta chọn kiểu lắp trung gian H7/e8 3.4.4 Dung sai lắp ghép then Theo chiều rộng chọn kiểu lắp trục P9 kiểu lắp bạc D10 64 download by : skknchat@gmail.com Bảng 3.7 Dung sai lắp ghép then Kích thước tiết diện then b h 6x6 8x7 10 12 18 11 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí ( tập 1) 65 download by : skknchat@gmail.com [2] Trần Thiên Phúc: Thiết kế chi tiết máy công dụng chung [3] Nguyễn Hữu Lộc: Bài tập chi tiết máy [4] Nguyễn Hữu Lộc: Cơ sở thiết kế máy [5] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển: Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí ( tập 2) 66 download by : skknchat@gmail.com ...ĐỀ TÀI Đề số 4: THIẾT KẾ HỆ DẪN ĐỘNG THÙNG TRỘN Phương án: 03 Hệ thống dẫn động thùng trộn bao gồm: 1- Động điện pha không đồng bộ; 2- Nối trục đàn hồi ; 3-Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp đồng... 0,5+cotg a2 =p c 0,5+cotg Bán kính đáy răng: r 0,5 025 .d1 0,05 0,5 025 .22 ,23 0,05 11 ,22 mm d Với 22 ,23 tra bảng 5 .2 Tài liệu [1] Đường kính vịng đáy răng: d f d1 2r d f 2d 303,98 2. 11 ,22 28 1,54mm 2r 643,14... loại xích ống lăn có số 2. 1 .2: Xác định số đĩa xích Theo cơng thức:  z 29 2u Do số đĩa lớn z z 120 x z 29 2. 2, 12 24,76 u z x => chọn 2, 12. 25 53 z 25 (răng) < z max 120 Vì 2max nên truyền thỏa mãn